CRISPR/CAS9, HERRAMIENTA QUE SIMPLIFICA LA MANIPULACIÓN DE GENES DE NEMATODOS
El nematodo Caenorhabditis elegans (C. elegans), un gusano que en vida adulta apenas mide un milímetro de largo, cuyo genoma —compuesto por 20 mil genes— se parece en dos terceras partes al de una persona, es utilizado como modelo para entender mecanismos básicos del funcionamiento de los seres humanos.
Rosa Estela Navarro González, quien se especializa en el estudio de células y proteínas involucradas en el desarrollo de los ovocitos del C. elegans, dijo que su organismo, transparente totalmente, cuyo desarrollo se puede observar en el microscopio, y un ciclo de vida de tres días, lo convierte en objeto de estudio para la biología del desarrollo.
“Si los seres humanos tenemos 10 proteínas que hacen una función determinada, el gusano tiene solo una o hasta tres por lo que es más fácil entender cómo funcionan esas tres y luego extrapolar ese mecanismo a nuestro funcionamiento; además, podemos ver procesos en vivo, manipular su genoma con la técnica CRISPR/Cas9 para apagar la expresión de genes o expresar proteínas con proteínas fluorescentes”,
El nematodo es hermafrodita, por lo que puede autofecundarse, aunque también se pueden usar cruzas de machos con hermafroditas. Su estudio sigue la evolución de las células que darán origen a los óvulos desde que el gusano es un embrión hasta que se forma la gónada, el aparato reproductor del gusano adulto donde se producen los óvulos.
Se ha observado que durante la embriogénesis y la primera etapa larvaria mueren 131 células después de realizar su función. En su laboratorio someten a C. elegans a dos tipos de estrés: hambruna y/o choques de calor para analizar qué papel juega la muerte celular programada o apoptosis en el desarrollo de esas células germinales.
“Cuando sometemos a los gusanos a ayuno o choque de calor vemos que la apoptosis se eleva aún más y estamos estudiando los mecanismos de activación de esta muerte. Otra línea de investigación que tenemos en el laboratorio es someter a los gusanos a estrés para estudiar la formación de gránulos en la gónada en los que se van ácidos ribonucleicos (ARN mensajero)”, comentó la doctora adscrita al Departamento de Biología Celular y del Desarrollo del Instituto de Fisiología Celular de la UNAM.
En 2002 se obtuvo el genoma completo de este gusano, desde entonces se han dado grandes pasos en su conocimiento. Cuando alcanza la madurez sexual tiene 959 células organizadas en epidermis, aparatos digestivo y reproductor, y sistemas nervioso y muscular. El periodo de embriogénesis dura 14 horas y su crecimiento larvario se completa en tres días. Cada animal puede tener hasta 300 embriones transparentes que se desarrollan fuera de la madre y pueden observarse fácilmente.
Provocar mutaciones en nematodos en un blanco específico era un proceso que podía tardar años, pues se hacía al azar con químicos, generación tras generación se iba mapeando dónde había caído la mutación, en qué cromosoma, en qué brazo del cromosoma, hasta llegar al gen blanco. Hoy en día es mucho más rápido, económico y fácil con la técnica de edición de ácido desoxirribonucleico CRISPR/Cas9.